DE69302443T2 - Control device for several hydraulic consumers - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit für eine Mehrzahl von hydraulischen Verbrauchern, durch welche hindurch die Verbraucher von derselben Druckfluidquelle aus versorgt werden, indem jeder über einen Proportionalverteiler angeschlossen ist.The invention relates to a control unit for a plurality of hydraulic consumers, through which the consumers are supplied from the same pressure fluid source, each being connected via a proportional distributor.
Es ist bekannt, daß die Wegeventile Apparate sind, die man zwischen einem Druckfluiderzeuger und einem Verbraucher anordnet, um dessen Funktionsweise zu steuern, indem die Art seiner Verbindung mit dem Druckfluiderzeuger verändert wird.It is known that directional control valves are devices that are placed between a pressure fluid generator and a consumer in order to control the latter's operation by changing the type of connection with the pressure fluid generator.
Die Wegeventile des proportionalen Typs haben nicht nur einen Steuerschieber, dessen Stellung den Querschnitt einer Drosselstelle bestimmt, sondern auch einen automatischen Ausgleichsschieber, um die Differenz der Drücke vor und hinter dieser Drosselstelle konstant zu halten, damit eine vorgegebene Stellung des Steuerschiebers einem bestimmten Druckfluidstrom entspricht. Wenn demnach ein Verbraucher durch ein proportionales Wegeventil gesteuert wird, ist seine Funktionsgeschwindigkeit durch die Stellung des Steuerschiebers festgelegt, unabhängig von der Belastung des Verbrauchers.The proportional type directional control valves not only have a control spool whose position determines the cross-section of a throttle point, but also an automatic compensating spool to keep the difference in pressure upstream and downstream of this throttle point constant so that a given position of the control spool corresponds to a certain pressure fluid flow. Therefore, when a consumer is controlled by a proportional directional control valve, its operating speed is determined by the position of the control spool, regardless of the load on the consumer.
Wenn der Druckfluiderzeuger eine Mehrzahl von Verbrauchern versorgt, deren jedem ein proportionales Wegeventil zugeordnet ist, kann es geschehen, daß die von den Verbrauchern insgesamt benötigte Druckfluidmenge das Größtvolumen übersteigt, das der Druckfluiderzeuger liefern kann. Die jeweiligen Ausgleichsschieber sind dann nicht mehr in der Lage, in jedem der Wegeventile die Differenz der Drücke vor und hinter der Drosselstelle auf dem vorbestimmten konstanten Wert zu halten, so daß die am stärksten belasteten Verbraucher langsamer werden oder anhalten, während die weniger belasteten in ihrer Funktion fortfahren können.If the pressure fluid generator supplies a number of consumers, each of which is assigned a proportional directional control valve, it can happen that the total amount of pressure fluid required by the consumers exceeds the maximum volume that the pressure fluid generator can supply. The respective compensating slides are then no longer able to keep the difference in pressures upstream and downstream of the throttle point at the predetermined constant value in each of the directional control valves, so that the most heavily loaded consumers slow down or stop, while those with less stress can continue to function.
Um diese Unstimmigkeiten zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, die Regelung des Druckfluiderzeugers in Abhängigkeit von der geforderten Leistung vorzunehmen. Dies ist zur Zeit bei den meisten hydraulischen Steuerungen vorgesehen, wo der Druckfluiderzeuger eine Mehrzahl von Verbrauchern versorgt. Die Regelung ist in der Form verwirklicht, daß Lastsensormittel, genannt "load-sensing", vorgesehen sind, die dem Druckfluiderzeuger den Druck des am stärksten belasteten Verbrauchers zuleiten, auf den er reagiert, indem er einen Betriebsdruck erzeugt, der gleich ist dem Druck des Lastsignals (load-sensing) zuzüglich einer Konstanten. In der Praxis wird diese Konstante hinzugefügt, solange der Gesamtbedarf an Druckfluid kleiner ist als die Menge, die geliefert werden kann, wenn jedoch der Bedarf darüber hinausgeht, ist der dem Lastsignal hinzugefügte Wert kleiner als die Konstante, und zwar um so kleiner, je größer der Überschuß der angeforderten Druckfluidmenge ist. Es ist diese Verringerung des hinzugefügten Werts, von der man Gebrauch macht, um die vorgenannten Unstimmigkeiten zu vermeiden.In order to avoid these discrepancies, it has already been proposed that the pressure fluid generator be regulated in dependence on the required power. This is currently provided for in most hydraulic controls where the pressure fluid generator supplies a number of consumers. The regulation is implemented in the form of load sensing means, called "load-sensing", which supply the pressure fluid generator with the pressure of the consumer with the highest load, to which it reacts by generating an operating pressure that is equal to the pressure of the load signal (load-sensing) plus a constant. In practice, this constant is added as long as the total demand for pressure fluid is less than the quantity that can be supplied, but if the demand exceeds this, the value added to the load signal is less than the constant, and the smaller the value the greater the excess of the quantity of pressure fluid requested. It is this reduction in the added value that is used to avoid the aforementioned discrepancies.
In der FR-A-2.339.757 ist vorgeschlagen, in jedem der Proportionalverteiler auf den Betätigungsdruck des Steuerschiebers einzuwirken, indem vorgesehen ist, daß die Betätigungsventile nicht mehr direkt von einer Steuerpumpe versorgt werden, sondern zwischen diese und die Betätigungsventile ein Begrenzungsventil zwischengeschaltet ist, das den Versorgungsdruck der Steuerventile entsprechend der Differenz zwischen dem Druck des Druckfluiderzeugers und dem Lastsignal (load-sensing) verändert. Solange der Druckerzeuger normal funktioniert, bleibt der Versorgungsdruck der Steuerventile ebenso konstant, wie wenn diese Ventile direkt durch die Steuerpumpe versorgt würden. Bei übermäßiger Anforderung an Druckfluid wird der Versorgungsdruck der Steuerventile in Abhängigkeit des Übermaßes der Anforderung verringert, wobei der Betätigungsdruck aller Steuerschieber in demselben Maße verringert wird, und als Folge davon verstärken sich die von den Steuerschiebern erzeugten Drosselungen in derselben Weise mit dem Ergebnis, daß jeder Verteiler in demselben Verhältnis eine Reduzierung des Durchflusses vornimmt, so daß alle Verbraucher unter Beibehaltung ihrer Geschwindigkeitsverhältnisse verlangsamt werden.FR-A-2.339.757 proposes to act on the actuating pressure of the control slide in each of the proportional distributors by providing that the actuating valves are no longer supplied directly by a control pump, but rather a limiting valve is interposed between the pump and the actuating valves, which changes the supply pressure of the control valves according to the difference between the pressure of the pressure fluid generator and the load signal (load-sensing). As long as the pressure generator is functioning normally, the supply pressure remains of the control valves is just as constant as if these valves were supplied directly by the control pump. In the event of an excessive demand for pressurized fluid, the supply pressure of the control valves is reduced in proportion to the excess of the demand, the actuating pressure of all the control spools being reduced to the same extent and, as a result, the throttling produced by the control spools is increased in the same way, with the result that each distributor reduces the flow in the same proportion, so that all consumers are slowed down while maintaining their speed ratios.
Um in dem Fall, wo die Proportionalverteiler einen dem Steuerschieber vorgelagerten Ausgleichsschieber haben, zu demselben Ergebnis zu gelangen, schlägt die FR-A-2.548.290 vor, auf die Betätigungsmittel des Ausgleichsschiebers einzuwirken: er wird weiterhin durch den Druck vor dem Steuerschieber in Schließrichtung und den Druck hinter dem Steuerschieber in Öffnungsrichtung gedrängt, man ersetzt jedoch die herkömmliche Feder durch eine doppelte Druckbetätigung, in Schließrichtung durch den Druck des Drucksignals (badsensing) bzw. in Öffnungsrichtung durch den Druck des Druckfluiderzeugers. Die Differenz der Drücke vor und hinter dem Steuerspalt des Steuerschiebers ist auf diese Weise der Differenz zwischen dem Druck des Druckfluiderzeugers und dem Druck des Lastsignals unterworfen, was zu dem vorgenannten Resultat führt.In order to achieve the same result in the case where proportional distributors have a compensating valve upstream of the control valve, FR-A-2.548.290 proposes to act on the actuating means of the compensating valve: it is still urged by the pressure upstream of the control valve in the closing direction and by the pressure downstream of the control valve in the opening direction, but the traditional spring is replaced by a double pressure actuation, in the closing direction by the pressure signal pressure (badsensing) and in the opening direction by the pressure of the pressure fluid generator. The difference in pressures upstream and downstream of the control valve gap is thus subject to the difference between the pressure of the pressure fluid generator and the pressure of the load signal, which leads to the above-mentioned result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dasselbe Ergebnis zu erhalten, aber mit einer verbesserten Wirkung.The invention is based on the object of obtaining the same result but with an improved effect.
Zu diesem Zweck wird eine Steuereinheit für eine Mehrzahl von hydraulischen Verbrauchern, durch welche hindurch die Verbraucher von derselben Druckfluidquelle aus versorgt werden, indem jeder über einen Proportionalverteiler angeschlossen ist, vorgeschlagen mit:For this purpose, a control unit for a plurality of hydraulic consumers, through which the consumers are supplied from the same pressure fluid source, is by connecting each one via a proportional distributor, proposed with:
- einem Steuerschieber, dessen Stellung den Querschnitt eines ersten Steuerspalts bestimmt,- a control slide, the position of which determines the cross-section of a first control gap,
- einem Ausgleichsschieber zur Regulierung der Differenz zwischen den Drücken vor und hinter dem ersten Steuerspalt durch Bereitstellung eines zweiten Steuerspalts mit geeignetem Querschnitt in Strömungsrichtung vor dem ersten Steuerspalt, und- a compensating slide for regulating the difference between the pressures upstream and downstream of the first control gap by providing a second control gap with a suitable cross-section in the flow direction upstream of the first control gap, and
- Betätigungsmitteln für den Ausgleichsschieber, um ihn automatisch eine Stellung einnehmen zu lassen, in der er den zweiten Steuerspalt mit geeignetem Querschnitt in Abhängigkeit von mehreren in Öffnungsrichtung bzw. in Schließrichtung wirkenden Drücken bereitstellt,- actuating means for the compensating slide to allow it to automatically assume a position in which it provides the second control gap with a suitable cross-section as a function of several pressures acting in the opening direction or in the closing direction,
welche Steuerheit dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Mittel zum Erkennen des höchsten der in den verschiedenen Proportionalverteilern in Strömungsrichtung vor dem ersten Steuerspalt herrschenden Drücke aufweist und daß in jedem der Proportionalverteiler die Betätigungsmittel des Ausgleichsschiebers ihn auf den so erkannten höchsten der anströmseitigen Drücke reagieren lassen.which control unit is characterized in that it has means for detecting the highest of the pressures prevailing in the various proportional distributors in the direction of flow upstream of the first control gap and that in each of the proportional distributors the actuating means of the compensating slide cause it to react to the highest of the upstream pressures detected in this way.
Mit diesen Merkmalen erhält man eine besonders kurze Ansprechzeit des Ausgleichsschiebers, vor allem im Vergleich mit dem vorgenannten Stand der Technik, weil der Größtwert der Drücke vor den jeweiligen ersten Stuerspalt höher ist als der Druck des Lastsignals (load-sensing).These features result in a particularly short response time of the compensating slide, especially in comparison with the aforementioned state of the art, because the maximum value of the pressures in front of the respective first control gap is higher than the pressure of the load signal (load-sensing).
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in jedem Proportionalverteiler die Betätigungsmittel des Ausgleichsschiebers derart ausgebildet, daß erIn a first preferred embodiment of the invention, in each proportional distributor the actuating means of the compensating slide are designed such that it
- in Öffnungsrichtung gedrängt wird durch den in Strömungsrichtung hinter dem ersten Steuerspalt herrschenden Druck und den in Strömungsrichtung vor dem zweiten Steuerspalt herrschenden Druck und- is forced in the opening direction by the control gap behind the first control gap in the flow direction prevailing pressure and the pressure prevailing in the flow direction upstream of the second control gap and
- in Schließrichtung gedrängt wird durch den Druck vor dem ersten Steuerspalt, den höchsten der Drücke vor dem jeweiligen ersten Steuerspalt und eine im wesentlichen konstante Kraft,- is urged in the closing direction by the pressure before the first control gap, the highest of the pressures before the respective first control gap and an essentially constant force,
wobei die Steuereinheit auf diese Weise mit einer Druckfluidquelle anwendbar ist, die einen Arbeitsdruck erzeugt, der normalerweise gleich einem entsprechend einer Lastabfühlung angeforderten, geregelten Druck, erhöht um eine Konstante, ist.the control unit thus being applicable to a pressurized fluid source which generates a working pressure which is normally equal to a regulated pressure requested in accordance with a load sensing, increased by a constant.
Man wird bemerken, daß es wesentlich ist, daß in jedem Verteiler der Ausgleichsschieber mit einer Kraft in Schließrichtung beaufschlagt wird: diese Kraft läßt den Ausgleichsschieber vollständig schließen, wenn die Anforderung an Druckfluid zu stark überwiegt, um noch alle Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen den Verbrauchern aufrecht zu erhalten, was besagt, daß man dann alle Verbraucher anhält (es gibt kein Druckfluid mehr, wenn der Ausgleichsschieber geschlossen ist)It will be noted that it is essential that in each distributor the compensating slide is subjected to a force in the closing direction: this force causes the compensating slide to close completely when the demand for pressure fluid is too great to maintain all the speed ratios between the consumers, which means that all consumers are then stopped (there is no more pressure fluid when the compensating slide is closed)
Vorzugsweise haben die Betätigungsmittel für den Ausgleichsschieber auf diesem eine erste, mit dem Druck hinter dem ersten Steuerspalt beaufschlagte Steuerfläche, eine zweite, mit dem Druck vor dein zweiten Steuerspalt beaufschlagte Steuerfläche, eine dritte, mit dem Druck vor dem ersten Steuerspalt beaufschlagte Steuerfläche und eine vierte, mit dem höchsten der Drücke vor den ersten Steuerspalten beauf schlagte Steuerfläche, wobei die erste und zweite Steuerfläche zur dritten und vierten Steuerfläche entgegengesetzt gerichtet sind, sowie eine Feder, welche den Ausgleichsschieber in Schließrichtung belastet.Preferably, the actuating means for the compensating slide have a first control surface on the compensating slide, which is subjected to the pressure behind the first control gap, a second control surface, which is subjected to the pressure in front of the second control gap, a third control surface, which is subjected to the pressure in front of the first control gap and a fourth control surface, which is subjected to the highest of the pressures in front of the first control gaps, the first and second control surfaces being directed opposite to the third and fourth control surfaces, as well as a spring which loads the compensating slide in the closing direction.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinheit wenigstens ein Hilfsventil auf, das von der Druckfluidguelle gespeist wird und einen Druck erzeugt, der normalerweise gleich dem höchsten vor den jeweiligen ersten Steuerspalten herrschenden, um eine Konstante erhöhten Druck ist, wobei in jedem Proportionalverteiler die Betätigungsmittel für den Ausgleichsschieber derart ausgebildet sind, daß er:In a second preferred embodiment, the control unit has at least one auxiliary valve which is fed by the pressure fluid source and generates a pressure which is normally equal to the highest pressure prevailing in front of the respective first control columns, increased by a constant, wherein in each proportional distributor the actuating means for the compensating slide are designed in such a way that it:
- durch den Druck hinter dem ersten Steuerspalt und den durch das Hilfsventil erzeugten Druck in Öffnungsrichtung gedrängt wird und- is forced in the opening direction by the pressure behind the first control gap and the pressure generated by the auxiliary valve and
- durch den Druck vor dem ersten Steuerspalt, den höchsten der Drücke vor den jeweils ersten Steuerspalten und durch eine im wesentlichen konstante Kraft in Schließrichtung gedrängt wird.- is forced in the closing direction by the pressure in front of the first control gap, the highest of the pressures in front of the first control gaps and by an essentially constant force.
Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten durch das Vorhandensein des Hilfsventils, wobei der von diesem erzeugte Druck anstelle des Drucks vor dem zweiten Steuerspalt benutzt wird. Dies gestattet es, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die entstehen, wenn der Druck vor dem zweiten Steuerspalt infolge von unterschiedlichen Druckverlusten zwischen dem Druckfluiderzeuger und den einzelnen Verteilern in diesen nicht gleich ist.This second embodiment differs from the first by the presence of the auxiliary valve, the pressure generated by it being used instead of the pressure upstream of the second control gap. This makes it possible to avoid the difficulties that arise when the pressure upstream of the second control gap is not the same due to different pressure losses between the pressure fluid generator and the individual distributors in the latter.
Darüber hinaus bietet diese Ausführungsform den Vorteil, das angestrebte Ergebnis zu erreichen, selbst wenn der Druckfluiderzeuger nicht in Abhängigkeit der Lasten der Verbraucher geregelt ist.In addition, this embodiment offers the advantage of achieving the desired result even if the pressure fluid generator is not regulated as a function of the loads of the consumers.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß in jedem Proportionalverteiler die Betätigungsmittel für den Ausgleichsschieber auf diesem eine erste, mit dem Druck hinter dem ersten Steuerspalt beaufschlagte erste Steuerfläche, eine zweite, mit dem vom Hilfsventil erzeugten Druck beaufschlagte Steuerfläche, eine dritte, mit dem Druck vor dem ersten Steuerspalt beaufschlagte Steuerfläche und eine vierte, mit dem höchsten, vor den jeweiligen ersten Steuerspalten herrschenden Druck beaufschlagte Steuerfläche aufweisen, wobei die erste und die zweite Steuerfläche entgegengesetzt gerichtet sind zur dritten und vierten Steuerfläche, sowie eine den Ausgleichsschieber in Schließrichtung belastende Feder.Preferably, it is provided that in each proportional distributor the actuating means for the compensating slide have a first control surface acted upon by the pressure behind the first control gap, a second control surface acted upon by the pressure behind the first control gap, the control surface acted upon by the pressure generated by the auxiliary valve, a third control surface acted upon by the pressure upstream of the first control gap and a fourth control surface acted upon by the highest pressure prevailing upstream of the respective first control gaps, wherein the first and second control surfaces are directed opposite to the third and fourth control surfaces, and a spring loading the compensating slide in the closing direction.
Vorzugsweise sind aus Vereinfachungsgründen die erste und die dritte Steuerfläche des Ausgleichsschiebers gleich bemessen, und die zweite und die vierte Steuerfläche des Ausgleichsschiebers haben dieselbe Größe.Preferably, for reasons of simplification, the first and third control surfaces of the compensating slide are of equal dimensions and the second and fourth control surfaces of the compensating slide are of the same size.
In weiterer bevorzugter Ausführung hat das HilfsventilIn a further preferred embodiment, the auxiliary valve
- eine an die Druckfluidquelle angeschlossene Versorgungskammer,- a supply chamber connected to the pressure fluid source,
- eine Regelkammer, in welcher der höchste der Drücke vor den jeweiligen ersten Steuerspalten herrscht,- a control chamber in which the highest pressure prevails before the respective first control columns,
- eine Auslaßkammer, in der der erzeugte Druck herrscht,- an outlet chamber in which the generated pressure prevails,
- einen Schieber, dessen Stellung den Querschnitt eines Steuerspalts zwischen der Versorgungskammer und der Auslaßkammer bestimmt und der eine erste, derart in der Regelkammer gelegene Steuerfläche aufweist, daß der höchste der vor den jeweiligen ersten Steuerspalten herrschenden Drücke in Öffnungsrichtung wirkt, sowie eine zweite, derart in der Auslaßkammer gelegene Steuerfläche hat, daß der erzeugte Druck in Schließrichtung wirkt, und- a slide valve, the position of which determines the cross-section of a control gap between the supply chamber and the outlet chamber and which has a first control surface located in the control chamber in such a way that the highest of the pressures prevailing in front of the respective first control gaps acts in the opening direction, and a second control surface located in the outlet chamber in such a way that the pressure generated acts in the closing direction, and
- eine Feder, die in Öffnungsrichtung auf den Schieber wirkt.- a spring that acts on the slide in the opening direction.
In dem Fall, wo die Proportionalverteiler in mehrere aus einem oder mehreren benachbarten Verteilern bestehende Gruppen aufgeteilt sind, welche mit Abstand zueinander angeordnet sind, weist die Steuereinheit vorzugsweise für jede Gruppe ein dieser benachbart angeordnetes Hilfsventil auf.In the case where the proportional distributors are divided into several groups consisting of one or more adjacent distributors which are arranged at a distance from one another, the control unit preferably has an auxiliary valve arranged adjacent to each group.
Man verhindert auf diese Weise die mit Druckverlusten der Leitung verbundenen Probleme und vor allem die Notwendigkeit, eine Leitung zwischen dem Hilfsventil und einer entfernt von diesem angeordneten Gruppe von Verteilern vorsehen zu müssen.This avoids the problems associated with pressure losses in the line and, above all, the need to provide a line between the auxiliary valve and a group of distributors located at a distance from it.
Vorzugsweise sind die Proportionalverteiler ohne Rückschlagventile zwischen dem zweiten und dem ersten Steuerspalt ausgebildet.Preferably, the proportional distributors are designed without check valves between the second and the first control gap.
In der Tat macht die Erfindung wenigstens in den beiden vorgenannten Ausführungsformen die in allen früheren Proportionalverteilern vorgesehenen Rückschlagventile entbehrlich. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß man sicher ist, daß im Ruhezustand (wenn alle Steuerschieber in der Neutralstellung sind), alle Ausgleichsschieber geschlossen sind: wenn man alle Kräfte, die in Schließrichtung wirken, und alle in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte aufsummiert und gegenübersteht und dabei berücksichtigt, daß im Ruhezustand der Druck hinter jedem Ausgleichsschieber gleich dem Druck vor diesem ist (selbst wenn der Ausgleichsschieber infolge unvermeidbarer kleinster Verluste geschlossen ist), sieht man, daß die in Schließrichtung wirkenden Kräfte irniner größer sind als die in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte.In fact, the invention, at least in the two above-mentioned embodiments, makes the check valves provided in all previous proportional distributors unnecessary. This is due to the fact that it is certain that in the rest state (when all the control slides are in the neutral position), all the compensating slides are closed: if one adds up and compares all the forces acting in the closing direction and all the forces acting in the opening direction, taking into account that in the rest state the pressure behind each compensating slide is equal to the pressure in front of it (even if the compensating slide is closed due to unavoidable small losses), one sees that the forces acting in the closing direction are always greater than the forces acting in the opening direction.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Mittel zum Erkennen des höchsten der vor den jeweiligen ersten Steuerspalten herrschenden Drücke eine gemeinsame, an einem ersten Ende geschlossene Leitung, die am anderen Ende über eine Drosselstelle in das Druckfluidreservoir mündet, und für jeden Proportionalverteiler ein Rückschlagventil auf, welches von der Zuleitung zum ersten Steuerspalt aus zu der gemeinsamen Leitung hin zu öffnen ist. Diese Merkmale wirken sich in der Tat günstig im Hinblick auf die Reaktionsgeschwindigkeit des Ausgleichsschiebers aus.In a further preferred embodiment of the invention, the means for detecting the highest of the respective first control columns, a common line closed at a first end, which opens into the pressure fluid reservoir at the other end via a throttle point, and a check valve for each proportional distributor, which can be opened from the supply line to the first control column to the common line. These features actually have a positive effect on the reaction speed of the compensating slide.
Die Darstellung der Erfindung wird nachstehend fortgesetzt mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die der Veranschaulichung dienen und nicht einschränkend zu verstehen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.The description of the invention will be continued below with the description of embodiments which are given for explanatory purposes and are not to be understood as limiting, with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen vereinfachten Schnitt durch einen proportionalen Verteiler, der Teil ist einer erfindungsgemäßen Steuereinheit;Fig. 1 shows a simplified section through a proportional distributor which is part of a control unit according to the invention;
Fig. 2 ein Schema eines hydraulischen Schaltkreises mit einer solchen Steuereinheit mit zwei an ihren Enden verbundenen Verteilern nach Fig. 1 undFig. 2 is a diagram of a hydraulic circuit with such a control unit with two distributors connected at their ends according to Fig. 1 and
Fig. 3 und 4 eine abgewandelte Ausführungsform in Ansichten entsprechend Fig. 1 und 2.Fig. 3 and 4 show a modified embodiment in views corresponding to Fig. 1 and 2.
Das in Fig. 1 gezeigte Wegeventil 70 ist gleichartig demjenigen, das in dem französischen Patent FR-B-25 62 632 beschrieben ist, mit Ausnahme seiner Druckausgleichseinrichtung.The directional control valve 70 shown in Fig. 1 is similar to that described in French patent FR-B-25 62 632, with the exception of its pressure compensation device.
Es hat einen Statorkörper 1, in dem in einer Bohrung 2 ein zylindrischer Steuerschieber 3 gleitet. Wie üblich, wird die Veränderung des hydraulischen Schaltkreises durch Verschiebung von Nuten des Schiebers 3 vor Ausnehmungen des Stators bewirkt.It has a stator body 1 in which a cylindrical control slide 3 slides in a bore 2. As usual, the change in the hydraulic circuit is brought about by moving grooves of the slide 3 in front of recesses in the stator.
An seinem linken Ende ist im Beispielsfall der Schieber 3 mit einer bekannten federnden Rückstelleinrichtung versehen, zu der eine Schraubenfeder 4 gehört, die zwischen Schultern 5 und 6 von zwei Buchsen 7 und 8 eingespannt ist, die zwischen zwei Schultern des mit 9 bezeichneten Endes des Schiebers 3 gehalten sind, um welches sie gleiten können. Auf diese Weise wird der Schieber 3 selbsttätig in eine neutrale Ruhestellung zurückgestellt, wohingegen er nach rechts gedrückt wird (Fig. 1), wenn man einen Steuerdruck in eine Öffnung 10 einer festen Kappe 61 leitet. Umgekehrt wird der Schieber 3 nach links verschoben, wenn ein Steuerdruck auf der entgegengesetzten Seite in eine Öffnung 11 einer Kappe 62 an seinem anderen Ende geleitet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist man davon ausgegangen, daß der Drei-Stellungs-Schieber 3 eingesetzt wird, um einen doppelt wirkenden hydraulischen Kraftzylinder 12 zu steuern. Zu diesem Zweck ist die eine Seite des Kraftzylinders 12 mit einem ersten Versorgungskanal 13 im Stator 1 verbunden, während die andere Seite des Kraftzylinders 12 mit einem zweiten Versorgungskanal 14 des Stators 1 verbunden ist.At its left end, in the example, the slide 3 is provided with a known resilient return device, which includes a coil spring 4 clamped between shoulders 5 and 6 of two bushes 7 and 8, which are held between two shoulders of the end of the slide 3 designated 9, around which they can slide. In this way, the slide 3 is automatically returned to a neutral rest position, whereas it is pushed to the right (Fig. 1) when a control pressure is directed into an opening 10 of a fixed cap 61. Conversely, the slide 3 is displaced to the left when a control pressure on the opposite side is directed into an opening 11 of a cap 62 at its other end. In the embodiment shown, it has been assumed that the three-position slide 3 is used to control a double-acting hydraulic power cylinder 12. For this purpose, one side of the power cylinder 12 is connected to a first supply channel 13 in the stator 1, while the other side of the power cylinder 12 is connected to a second supply channel 14 of the stator 1.
Das Wegeventil empfängt in einer Ringkammer 15 das von einem Druckfluiderzeuger 71 gelieferte Druckfluid.The directional control valve receives the pressure fluid supplied by a pressure fluid generator 71 in an annular chamber 15.
Die Versorgungskammer 15 umgibt einen zylindrischen Ausgleichsschieber 16, der auch als Balancierer bezeichnet wird und in einer Bohrung 80 des Stators 1 verschieblich ist, und der eine Nut 81 aufweist, welche in Abhängigkeit von der Stellung des Schiebers 16 einen mehr oder weniger großen Steuerspalt zwischen der Kammer 15 und einer den mittleren Teil des Steuerschiebers 3 umgebenden Ringkammer 27 erzeugt.The supply chamber 15 surrounds a cylindrical compensating slide 16, which is also referred to as a balancer and is displaceable in a bore 80 of the stator 1. and which has a groove 81 which, depending on the position of the slide 16, creates a more or less large control gap between the chamber 15 and an annular chamber 27 surrounding the central part of the control slide 3.
An jedem seiner beiden Enden hat der Steuerschieber 3 eine innere axiale Ausnehmung, die links mit 28 und rechts mit 29 bezeichnet ist.At each of its two ends, the control slide 3 has an inner axial recess, which is designated 28 on the left and 29 on the right.
Die Ausnehmung 28 kommuniziert mit dem Äußeren des Schiebers durch zwei radiale Bohrungen 30 bzw. 31. In derselben Weise mündet die Ausnehmung 29 in zwei radiale Bohrungen 32 und 33. Wenn der Schieber 3 in seiner neutralen Ruhestellung ist, liegt die Bohrung 30 einem flachen Abschnitt 34 zwischen zwei Ringkammern 35 und 36 gegenüber, der sie verschließt. Die Kammer 35 steht mit dem ersten Versorgungskanal 13 in Verbindung, während die Kammer 36 an die Rücklaufleitung angeschlossen ist.The recess 28 communicates with the outside of the valve through two radial holes 30 and 31 respectively. In the same way, the recess 29 opens into two radial holes 32 and 33. When the valve 3 is in its neutral rest position, the hole 30 faces a flat section 34 between two annular chambers 35 and 36 which closes it. The chamber 35 communicates with the first supply channel 13, while the chamber 36 is connected to the return line.
In gleicher Weise ist die Bohrung 32 in der Ruhestellung durch einen flachen Abschnitt 37 zwischen zwei Ringkammern 38 und 39 verschlossen. Die Kaminmer 38 steht in Verbindung mit dem zweiten Versorgungskanal 14, während die Kammer 39 an den Rücklauf angeschlossen ist.Similarly, the bore 32 is closed in the rest position by a flat section 37 between two annular chambers 38 and 39. The chamber 38 is connected to the second supply channel 14, while the chamber 39 is connected to the return.
Zwischen den Bohrungen 30 und 31 bildet der Stator an der Bohrung einen flachen Abschnitt 40, vor dem eine Nut 41 im Schieber 3 verschieblich ist.Between the bores 30 and 31, the stator forms a flat section 40 at the bore, in front of which a groove 41 in the slide 3 is movable.
Um den Schieber 3 erstreckt sich dann, wenn der Schieber 3 nach rechts (Fig. 1) verschoben worden ist, in der die Bohrung 31 umgebenden Zone eine Ringkammer 42 im Stator.When the slide 3 has been displaced to the right (Fig. 1), an annular chamber 42 in the stator extends around the slide 3 in the zone surrounding the bore 31.
In derselben Weise besitzt der Schieber 3 an seinem entgegengesetzten Ende eine Nut 43, die vor einem ebenen Abschnitt 44 des Stators beweglich ist. Um die Bohrung 33 erstreckt sich, wenn der Schieber 3 nach links zurückgedrückt ist, eine Ringkammer 45 im Stator.In the same way, the slide 3 has a groove 43 at its opposite end, which is movable in front of a flat section 44 of the stator. An annular chamber 45 in the stator extends around the bore 33 when the slide 3 is pushed back to the left.
Die zwei Kammern 42 und 45 sind durch einen Kanal 46 verbunden, der als Lastfühlkanal bezeichnet wird.The two chambers 42 and 45 are connected by a channel 46, which is referred to as the load sensing channel.
An den verschiedenen Nuten des Schiebers sind progessiv wirkende Steuerkanten vorgesehen, wie dies z.B. durch die Bezugszeichen 48, 49, 50, 51 angedeutet ist.Progressive control edges are provided on the various grooves of the slide, as indicated, for example, by the reference numerals 48, 49, 50, 51.
Schließlich ist ein erstes Auffüllventil 52 parallel zum ersten Versorgungskanal 13 montiert. In gleicher Weise ist ein Auffüllventil 53 parallel zum zweiten Versorgungskanal 14 montiert. Hinter den Ventilen 52 und 53 befindet sich eine an den Ölrücklauf angeschlossene Kammer 54.Finally, a first filling valve 52 is mounted parallel to the first supply channel 13. In the same way, a filling valve 53 is mounted parallel to the second supply channel 14. Behind the valves 52 and 53 there is a chamber 54 connected to the oil return.
Jeweils ein Übrdruckventil 55 bzw. 56 ist an der Seite jedes Versorgungskanals 13, 14 vorgesehen, die somit einen Abfluß zu den Rücklaufkammern 36 bzw. 39 haben.A pressure relief valve 55 or 56 is provided on the side of each supply channel 13, 14, which thus have an outflow to the return chambers 36 or 39.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Steuerschiebers 3 beschrieben.The functionality of the control slide 3 is described below.
In der neutralen Stellung sind die Kammern 27, 35 und 38 verschlossen, so daß der Kraftzylinder 12 unbeweglich gehalten wird, weil keinerlei Druckfluid zu dem Verbraucher strömt. Außerdem steht der Kanal 46 über die Nuten 41 und 43 mit der Kammer 36 bzw. 39 in Verbindung, d.h. er ist an die Rücklaufleitung angeschlossen.In the neutral position, the chambers 27, 35 and 38 are closed so that the power cylinder 12 is held immobile because no pressure fluid flows to the consumer. In addition, the channel 46 is connected to the chamber 36 or 39 via the grooves 41 and 43, i.e. it is connected to the return line.
Wenn die Öffnung 10 mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, wie dies gemäß Fig. 1 der Fall ist, gleitet der Schieber 3 eine Strecke nach rechts, deren Größe durch den Steuerdruck bestimmt wird, welcher sich mit dem Gegendruck der mehr oder weniger komprimierten Feder 4 auf ein Gleichgewicht einstellt. Der Versorgungsdruck der Kammer 27 erreicht den Kanal 13 über die Nut 49 und die Kammer 35, während der Kanal 14 über die Nut 51 mit der Rücklaufkammer 39 verbunden ist. Jede der Nuten 49 und 51 bestimmt einen Steuerspalt, dessen Querschnitt von der Stellung des Schiebers 3 abhängt. Im übrigen kommuniziert der Kanal 46 auf der linken Seite über die Kanäle 31, 28 und 30 mit dem Kanal 13, während der Kanal 46 auf der rechten Seite abgeschlossen ist. Der Druck hinter dem durch die Nut 49 gebildeten Steuerspalt wird somit auf den Kanal 46 übertragen.When the opening 10 is subjected to a control pressure, as is the case according to Fig. 1, the slide 3 slides a distance to the right, the size of which is determined by the control pressure, which comes into equilibrium with the counterpressure of the more or less compressed spring 4. The supply pressure of the chamber 27 reaches the channel 13 via the groove 49 and the chamber 35, while the channel 14 is connected to the return chamber 39 via the groove 51. Each of the grooves 49 and 51 defines a control gap, the cross-section of which depends on the position of the slide 3. Furthermore, the channel 46 on the left side communicates with the channel 13 via the channels 31, 28 and 30, while the channel 46 on the right side is closed. The pressure behind the control gap formed by the groove 49 is thus transferred to the channel 46.
Wenn die Öffnung 11 mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, gleitet der Schieber 3 nach links bis in eine Position, die bestimmt wird durch die Größe des Steuerdrucks. Der Versorgungsdruck der Kammer 27 gelangt über die Nut 50 und die Kammer 38 in den Kanal 14, während der Kanal 13 über die Nut 48 mit der Rücklaufkammer 36 verbunden ist. Jede der Nuten 48 und 50 bildet einen Steuerspalt, dessen Querschnitt durch die Stellung des Schiebers 3 bestimmt ist. Im übrigen kommuniziert der Kanal 46 auf der rechten Seite über die Bohrungen 33, 29 und 32 mit dem Kanal 14, während der Kanal 46 auf der linken Seite abgeschlossen ist. Der Druck hinter dem durch die Nut 50 gebildeten Steuerspalt wird somit auf den Kanal 46 übertragen. Man sieht daher, daß in der Neutralstellung der Kanal 46 mit dem Druck der Rücklaufleitung beauf schlagt ist, während er in jeder Arbeitsstellung dem Druck hinter der durch den Schieber 3 gebildeten Steuerspalt in der Versorgungsleitung des Kraftzylinders 12 ausgesetzt ist, d.h. dessen Versorgungsdruck.When a control pressure is applied to the opening 11, the slide 3 slides to the left to a position which is determined by the magnitude of the control pressure. The supply pressure from the chamber 27 reaches the channel 14 via the groove 50 and the chamber 38, while the channel 13 is connected to the return chamber 36 via the groove 48. Each of the grooves 48 and 50 forms a control gap whose cross-section is determined by the position of the slide 3. Furthermore, the channel 46 on the right-hand side communicates with the channel 14 via the bores 33, 29 and 32, while the channel 46 on the left-hand side is closed. The pressure behind the control gap formed by the groove 50 is thus transferred to the channel 46. It can therefore be seen that in the neutral position the channel 46 is subjected to the pressure of the return line, while in every working position it is subjected to the pressure behind the control gap formed by the slide 3 in the supply line of the power cylinder 12, ie its supply pressure.
Der Schaltkreis-Auswahlschalter 99 (mit der Funktion "ODER") kommuniziert über einen seiner Eingänge und einen Kanal 72 mit dem Kanal 46. Sein anderer Eingang ist über einen Kanal 73 mit dem Ausgangskanal eines Schaltkreis-Auswahlschalters eines gleichartigen Wegeventils verbunden. Im vorliegenden Beispielsfall ist der Druck in dem Kanal 46 am stärksten, so daß der Schaltkreis-Auswahlschalter 99 die gezeigte Stellung einnimmt, in der er über seinen Ausgang den Versorgungsdruck des Kraftzylinders 12, welcher der höchste Versorgungsdruck der vom Druckfluiderzeuger 71 versorgten Gesamtheit von Verbrauchern ist, auf einen Kanal 74 überträgt. Ganz allgemein läßt sich, wie dies klar aus Fig. 2 hervorgeht, feststellen, daß der Kanal 74 immer mit dem Druck des am stärksten belasteten Verbrauchers beauf schlagt wird. Dieser als Lastsignal bezeichnete Druck wird an den Druckfluiderzeuger 71 weitergeleitet, der dann einen Betriebsdruck erzeugt, welcher normalerweise gleich ist dem Druck des Lastsignals zuzüglich einer Konstanten.The circuit selection switch 99 (with the "OR" function) communicates with channel 46 via one of its inputs and a channel 72. Its other input is connected via a channel 73 to the output channel of a circuit selection switch of a similar directional control valve. In the present example, the pressure in channel 46 is the highest, so that the circuit selection switch 99 assumes the position shown, in which it transmits the supply pressure of the power cylinder 12, which is the highest supply pressure of the totality of consumers supplied by the pressure fluid generator 71, to a channel 74 via its output. In general, as can be clearly seen from Fig. 2, it can be stated that channel 74 is always subjected to the pressure of the consumer with the highest load. This pressure, referred to as the load signal, is passed on to the pressure fluid generator 71, which then generates an operating pressure which is normally equal to the pressure of the load signal plus a constant.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung verschließt der Ausgleichsschieber 16 die Verbindung zwischen den Kammern 15 und 27, wenn er jedoch nach links verschoben wird, erzeugt er in Abhängigkeit von seiner Stellung einen mehr oder weniger großen Steuerspalt in der Versorgungsleitung des Kraftzylinders 12 in Strömungsrichtung vor dem durch den Schieber 3 gebildeten Steuerspalt.In the position shown in Fig. 1, the compensating slide 16 closes the connection between the chambers 15 and 27, but if it is moved to the left, it creates, depending on its position, a more or less large control gap in the supply line of the power cylinder 12 in the flow direction upstream of the control gap formed by the slide 3.
Der Ausgleichsschieber 16 hat eine erste Kolbenfläche 82, die dem Druck hinter dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt ausgesetzt ist, eine zweite Kolbenfläche 83, die dem Druck vor dem durch den Ausgleichsschieber 16 gebildeten Steuerspalt ausgesetzt ist, eine dritte Kolbenfläche 34, die dem Druck vor dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt ausgesetzt ist, und eine vierte Kolbenfläche 85, die mit dem in einer links vom Ausgleichsschieber angeordneten Kammer 86 herrschenden Druck beaufschlagt ist.The compensating slide 16 has a first piston surface 82 which is exposed to the pressure behind the control gap formed by the control slide 3, a second piston surface 83 which is exposed to the pressure in front of the control gap formed by the compensating slide 16. a third piston surface 34 which is exposed to the pressure in front of the control gap formed by the control slide 3, and a fourth piston surface 85 which is subjected to the pressure prevailing in a chamber 86 arranged to the left of the compensating slide.
Die Kolbenflächen 82 und 83 weisen nach rechts und sind entgegengesetzt zu den Kolbenflächen 84 und 85, die nach links weisen. Da der Steuerschieber 16 den von ihm gebildeten Steuerspalt schließt, wenn er sich von links nach rechts verschiebt, und umgekehrt, drängen die auf die Kolbenflächen 82 und 83 wirkenden Drücke den Ausgleichsschieber 16 in Öffnungsrichtung, während die auf die Kolbenflächen 84 und 85 wirkenden Drücke ihn in Schließrichtung drängen. Eine Feder 87 ist in der links angeordneten Kammer 86 zwischen deren Boden und der Kolbenfläche 85 vorgesehen, wodurch der Ausgleichsschieber 16 noch durch eine im wesentlichen konstante Kraft in Schließrichtung gedrängt wird. Um sie einzustellen, ist eine Schraube 88 vorgesehen, die den Boden der Kammer 86 bildet.The piston surfaces 82 and 83 point to the right and are opposite to the piston surfaces 84 and 85, which point to the left. Since the control slide 16 closes the control gap it forms when it moves from left to right and vice versa, the pressures acting on the piston surfaces 82 and 83 urge the compensating slide 16 in the opening direction, while the pressures acting on the piston surfaces 84 and 85 urge it in the closing direction. A spring 87 is provided in the left-hand chamber 86 between its bottom and the piston surface 85, whereby the compensating slide 16 is still urged in the closing direction by an essentially constant force. In order to adjust it, a screw 88 is provided, which forms the bottom of the chamber 86.
Die Kolbenfläche 82 ist dem hinter dem von dem Steuerschieber 3 erzeugten Steuerspalt herrschenden Druck ausgesetzt, weil sie sich in einer über einen Kanal 90 mit dem Kanal 46 verbundenen Kammer 89 befindet, und die Kolbenfläche 84 ist dem vor dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt herrschenden Druck ausgesetzt, weil sie sich in einer über einen Kanal 92 mit der Kammer 27 verbundenen Kammer 91 befindet.The piston surface 82 is exposed to the pressure prevailing behind the control gap created by the control slide 3 because it is located in a chamber 89 connected to the channel 46 via a channel 90, and the piston surface 84 is exposed to the pressure prevailing in front of the control gap created by the control slide 3 because it is located in a chamber 91 connected to the chamber 27 via a channel 92.
Der Ausgleichsschieber 16 ist mit einer radialen Bohrung 93 versehen, die mit einer axialen Sackbohrung 94 in Verbindung steht, die ihre Mündung in einer Sitzfläche hat, welche durch eine Kugel verschließbar oder freigebbar ist, deren Rückstellfeder 96 in einer Kammer 98 eingespannt ist, die über eine axiale Öffnung 100 in der Kammer 86 mündet. Letztere steht über einen Kanal 101 mit einem Kanal 102 in Verbindung, der an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende über eine Drosselstelle 104 in das Reservoir des Druckfluiderzeugers mündet, wobei der Kanal 102 allen Wegeventilen gemeinsam ist, die daran mit ihrer der Kammer 86 entsprechenden Kammer angeschlossen sind.The compensating slide 16 is provided with a radial bore 93 which is connected to an axial blind bore 94 which has its mouth in a seat surface which can be closed or released by a ball, the return spring 96 of which is clamped in a chamber 98 which opens into the chamber 86 via an axial opening 100. The latter is connected via a channel 101 to a channel 102 which is closed at one end and opens at the other end via a throttle point 104 into the reservoir of the pressure fluid generator, the channel 102 being common to all directional control valves which are connected to it with their chamber corresponding to the chamber 86.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Steuereinheit, die aus einer einzigen Gruppe von zwei miteinander verbundenen Wegeventilen besteht, nämlich dem in Fig. 1 gezeigten Wegeventil 70 und einem identischen Wegeventil 70', wobei alle sich auf dieses beziehenden Teile dieselben Bezugszeichen tragen wie bei dem Wegeventil 70, aber mit einem angefügten Indexstrich.Fig. 2 shows a control unit according to the invention, which consists of a single group of two interconnected directional control valves, namely the directional control valve 70 shown in Fig. 1 and an identical directional control valve 70', all parts relating to this having the same reference numerals as for the directional control valve 70, but with an added index line.
Man sieht&sub1; daß bei jedem Wegeventil 70 und 70' die gemeinsame Leitung 102 über ein Rückschlagventil, dessen Kugel 95 den Verschließkörper bildet und welches in Richtung zum Kanal 102 hin durchlässig ist, vor dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt angeschlossen ist. Es herrscht deshalb in dem Kanal 102 der höchste der vor den durch die Schieber 3 und 3' gebildeten Steuerspalte herrschenden Drücke. Die Drosselstelle 104 bewirkt eine Entspannung der Leitung 102, die eine ständige Angleichung derselben an das Maximum der Drücke vor den Schiebern 3 und 3' gestattet. Es ist somit dieser letztere Druck, der in der Kammer 86 und in der entsprechenden Kammer des Wegeventils 70' herrscht.It can be seen that for each directional control valve 70 and 70', the common line 102 is connected upstream of the control gap formed by the control slide 3 via a check valve, the ball 95 of which forms the closing body and which is permeable in the direction of the channel 102. The highest of the pressures prevailing upstream of the control gaps formed by the slides 3 and 3' therefore prevails in the channel 102. The throttle point 104 causes the line 102 to relax, which allows it to be constantly adjusted to the maximum of the pressures upstream of the slides 3 and 3'. It is therefore this latter pressure that prevails in the chamber 86 and in the corresponding chamber of the directional control valve 70'.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Kolbenflächen 82 und 84 dieselbe Flächengröße S&sub2; und die Kolbenflächen 83 und 85 haben dasselbe Flächenmaß S&sub1;. Wenn man weiterhin mit F die von der Feder 87 ausgeübte Kraft bezeichnet, mit den vor dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt herrschenden Druck, mit MAX(Pi) den Größtwert der vor den durch die Steuerschieber gebildeten Steuerspalte herrschenden Drücke, mit PUi den hinter dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt herrschenden Druck und mit P den vor dem durch den Ausgleichsschieber 16 gebildeten Steuerspalt herrschenden Druck, erhält man die Gleichung:In the embodiment shown, the piston surfaces 82 and 84 have the same surface size S₂ and the piston surfaces 83 and 85 have the same surface size S₁. If one continues where F is the force exerted by the spring 87, MAX(Pi) is the pressure prevailing in front of the control gap formed by the control slide 3, MAX(Pi) is the maximum value of the pressures prevailing in front of the control gap formed by the control slide, PUi is the pressure prevailing behind the control gap formed by the control slide 3 and P is the pressure prevailing in front of the control gap formed by the compensating slide 16, the equation is obtained:
Pi - PUi = S&sub1;/S&sub2; [P-MAX(Pi)] - F/S&sub2;Pi - PUi = S₁/S₂ [P-MAX(Pi)] - F/S2
Man sieht, daß die Druckdifferenz Pi - PUi von der Druckdifferenz P - MAX(Pi) in Form einer linearen Funktion mit stets positivem Koeffizienten und stets negativer Konstanten abhängt.It can be seen that the pressure difference Pi - PUi depends on the pressure difference P - MAX(Pi) in the form of a linear function with always positive coefficient and always negative constant.
In Anbetracht der Art und Weise, wie der Druckfluiderzeuger geregelt wird, bleibt die Druckdifferenz P - MAX(Pi) solange konstant, wie die Druckfluiderzeugung den gesamten Bedarf an Druckfluid befriedigen kann, während diese Druckdifferenz kleiner als diese Konstante ist, wenn der Bedarf an Druckfluid überwiegt, wobei die Verringerung um so stärker ist, je mehr der Bedarf überwiegt.Given the way in which the pressure fluid generator is controlled, the pressure difference P - MAX(Pi) remains constant as long as the pressure fluid generation can satisfy the total demand for pressure fluid, while this pressure difference is smaller than this constant when the demand for pressure fluid predominates, the reduction being greater the more the demand predominates.
Die Größen S&sub1;, S&sub2; und F sind insbesondere in Abhängigkeit folgender Forderungen gewählt:The sizes S₁, S₂ and F are chosen in particular depending on the following requirements:
- der Ausgleichsschieber 16 soll bei normalem Betrieb, wo P - MAX(Pi) = a ist, für Pi - PUi einen Wert b derart gewährleisten, daß:- the compensating slide 16 should, in normal operation, where P - MAX(Pi) = a, ensure a value b for Pi - PUi such that:
b = S&sub1;/S&sub2; a - F/S&sub2;b = S₁/S₂ a - F/S2;
- der Ausgleichsschieber 16 soll sich bei einem bestimmten Kleinstwert c von P - MAX(Pi) schließen, von dem ab man annimmt, daß die Überlastung zu groß ist, um die Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen den Verbrauchern aufrecht erhalten zu können, derart daß:- the compensating slide 16 should close at a certain minimum value c of P - MAX(Pi), from which it is assumed that the overload is too great to be able to maintain the speed ratios between the consumers, such that:
S&sub1; c = FS1 c = F
Man wird bemerken, daß es in dem Wegeventil 70 zwischen den Kammern 15 und 27 kein Rückschlagventil gibt, im Gegensatz zu herkömmlichen proportionalen Wegeventilen, bei denen immer ein Rückschlagventil vorgesehen ist, welches von dem vorn Ausgleichsschieber gebildeten Steuerspalt zu dem vom Steuerschieber gebildeten Steuerspalt hin durchlässig ist.It will be noted that there is no check valve in the directional control valve 70 between the chambers 15 and 27, in contrast to conventional proportional directional control valves in which a check valve is always provided which is permeable from the control gap formed by the compensating slide to the control gap formed by the control slide.
Somit ist man bei der Steuereinheit sicher, daß im Ruhezustand, wenn alle Steuerschieber 3 die Neutralstellung einnehmen, alle Ausgleichsschieber 16 die gezeigte Schließstellung einnehmen: wenn man dieselben Bezeichnungen, wie vorstehend, beibehält und beachtet, daß im Ruhezustand Pi = P in allen Wegeventilen ist, selbst wenn der Ausgleichsschieber 16 infolge unvermeidbarer, geringer Verluste zwischen Zu- und Ablaufseite geschlossen ist, sieht man, daß der Ausgleichsschieber 16 in Schließrichtung gedrängt wird durch:Thus, in the control unit, it is certain that in the resting state, when all control slides 3 are in the neutral position, all compensating slides 16 are in the closed position shown: if one retains the same designations as above and takes into account that in the resting state Pi = P in all directional control valves, even if the compensating slide 16 is closed due to unavoidable, small losses between the inlet and outlet sides, one can see that the compensating slide 16 is urged in the closing direction by:
F + P S&sub1; + P S&sub2;F + PS₁ + PS₂
und in Öffnungsrichtung durch:and in the opening direction by:
P S&sub1;.PS1;.
Da F + P S&sub2; stets positiv ist, steht fest, daß die in Schließrichtung wirkenden Kräfte immer größer sind als die in Öffnungsrichtung wirkenden.Since F + PS2 is always positive, it is clear that the forces acting in the closing direction are always greater than those acting in the opening direction.
In einer nicht dargestellten Variante der Erfindung bedient man sich des in dem Kanal 102 herrschenden Drucks MAX(Pi) um den Druckfluiderzeuger zu regeln, anstelle des in dem Kanal 74 herrschenden Druck des Lastsignals. Diese Variante ist weniger interessant als die dargestellte, da es nicht so einfach ist, einen Druckfluiderzeuger zu regeln, wenn die Differenz zwischen dem Regeldruck und dem Betriebsdruck sehr klein wird.In a variant of the invention not shown, the pressure MAX(Pi) prevailing in the channel 102 is used to regulate the pressure fluid generator, instead of the pressure of the load signal prevailing in the channel 74. This variant is less interesting than the one shown, since it is not so easy to regulate a pressure fluid generator when the difference between the control pressure and the operating pressure becomes very small.
In weiteren nicht gezeigten Varianten ist die Lasterkennung mit Schaltkreis-Auswahlschaltern ersetzt durch eine Lasterkennung mit Rückschlagventilen oder die Einrichtung zum Ermitteln von MAX(Pi) mit Rückschlagventilen durch eine Fühleinrichtung mit Schaltkreis-Auswahlschaltern.In other variants not shown, the load detection with circuit selection switches is replaced by a load detection with check valves or the device for determining MAX(Pi) with check valves is replaced by a sensing device with circuit selection switches.
Die gezeigte Lösung, bei der die Ermittlung des Drucks des Lastsignals (load-sensing) durch Schaltkreis-Auswahlschalter erfolgt, während die Feststellung von MAX(Pi) mittels Rückschlagventilen geschieht, scheint jedoch vorzuziehen zu sein, da für den Ausgleichsschieber 16 schnelle Ansprechzeiten wünschenswert sind (um sehr schnell auf alle Veränderungen der Last zu reagieren), während es besser ist, bei der Regelung des Druckfluiderzeugers langsame Reaktionszeiten zu haben (damit ständige Wechsel seiner Betriebsweise vermieden werden).However, the solution shown, where the pressure of the load signal (load-sensing) is determined by circuit selector switches, while the MAX(Pi) is determined by check valves, seems to be preferable, since fast response times are desirable for the compensating slide 16 (in order to react very quickly to any changes in the load), while it is better to have slow response times for the control of the pressure fluid generator (in order to avoid constant changes in its operating mode).
Man wird bemerken, daß die Kanäle 73 und 74 zusammen mit dem Auswahlschalter 99 eine das gesamte Wegeventil 70 durchquerende Einheit bilden und daß dasselbe auch für den Kanal 102 gilt, so daß inan die Möglichkeit hat, die Verbindungen zwischen den Wegeventilen herzustellen, indem man sie einfach mit ihren Enden einander anschließt, was übrigens in Fig. 2 vollständig dargestellt ist.It will be noted that the channels 73 and 74 together with the selector switch 99 form a unit traversing the entire directional control valve 70 and that the same also applies to the channel 102, so that it is possible to connect the between the directional control valves by simply connecting their ends to each other, which is fully illustrated in Fig. 2.
Bei der Darstellung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Steuereinheit nach Fig. 3 und 4 sind für übereinstimmende Teile dieselben Bezugszeichen beibehalten worden, während für entsprechende Teile zu den Bezugszahlen die Zahl 100 hinzugefügt ist.In the illustration of the embodiment of the control unit according to the invention according to Fig. 3 and 4, the same reference numerals have been retained for matching parts, while the number 100 has been added to the reference numerals for corresponding parts.
Das proportionale Wegeventil 170 nach Fig. 3 hat einen Ausgleichsschieber 116, dessen rechter Teil anders ist als der des Ausgleichsschiebers 16: er hat gegenüber der Kolbenfläche 83 eine Kolbenfläche 300 mit gleicher wirksamer Fläche, d. h. S&sub1;, eine weitere Kolbenfläche 301 ist mit dem Druck hinter dem durch den Steuerschieber gebildeten Steuerspalt beauf schlagt, und noch eine weitere Kolbenfläche 302 ist dem durch ein Hilfsventil 303 erzeugten Druck ausgesetzt.The proportional directional control valve 170 according to Fig. 3 has a compensating slide 116, the right-hand part of which is different from that of the compensating slide 16: opposite the piston surface 83 it has a piston surface 300 with the same effective area, i.e. S₁, a further piston surface 301 is subjected to the pressure behind the control gap formed by the control slide, and yet another piston surface 302 is subjected to the pressure generated by an auxiliary valve 303.
Die Kolbenflächen 301 und 302 weisen nach rechts und sind somit den Kolbenflächen 84 und 85 entgegengesetzt, so daß die sie beauf schlagenden Drücke den Ausgleichsschieber 116 in Öffnungsrichtung drängen.The piston surfaces 301 and 302 point to the right and are thus opposite to the piston surfaces 84 and 85, so that the pressures acting on them force the compensating slide 116 in the opening direction.
Die Kolbenfläche 301 ist mit dem hinter dem durch den Steuerschieber 3 gebildeten Steuerspalt herrschenden Druck beaufschlagt, weil sie sich in dem Kanal 146 befindet, und die Kolbenfläche 302 ist dem von dem Ventil 303 erzeugten Druck ausgesetzt, weil sie sich in einer über einen Kanal 305 an das Ventil 303 angeschlossenen Kammer 304 befindet.The piston surface 301 is subjected to the pressure prevailing behind the control gap formed by the control slide 3 because it is located in the channel 146, and the piston surface 302 is exposed to the pressure generated by the valve 303 because it is located in a chamber 304 connected to the valve 303 via a channel 305.
Die Kolbenfläche 301 hat eine ebenso groß wie die Kolbenfläche 84 bemessene Fläche, d. h. S&sub2;, und die Kolbenfläche 301 hat eine ebenso groß wie die Kolbenfläche 85 bemessene wirksame Fläche, d. h. S&sub1;.The piston surface 301 has an area equal to the piston surface 84, ie S₂, and the piston surface 301 has an effective area equal to the piston area 85, ie S₁.
Da auch die Kolbenflächen 83 und 300 gleich groß sind, hat der in der Kammer 15 herrschende Druck keinen Einfluß auf die Stellung, die der Ausgleichsschieber 116 einnimmt.Since the piston surfaces 83 and 300 are also of equal size, the pressure prevailing in the chamber 15 has no influence on the position assumed by the compensating slide 116.
Unter Berücksichtigung der Anordnung und Bemessung der Kolbenflächen 301 und 302 hat man also die Wirkung des Drucks vor dem durch den Ausgleichsschieber gebildeten Steuerspalt ersetzt durch die Wirkung des vom zusätzlichen Ventil 303 erzeugten Drucks.Taking into account the arrangement and dimensioning of the piston surfaces 301 and 302, the effect of the pressure in front of the control gap formed by the compensating slide has been replaced by the effect of the pressure generated by the additional valve 303.
Wenn man die Anderungen der Bezeichnungen beachtet, sind die oben angegebenen Gleichungen auch auf die in Fig. 3 und 4 gezeigte Variante anwendbar.If one takes into account the changes in the designations, the equations given above are also applicable to the variant shown in Fig. 3 and 4.
Das Hilfsventil 303 hat einen Statorkörper 306, der eine Versorgungskammer 307 begrenzt, welche an die Auslaßöffnung des Druckfluiderzeugers 71 angeschlossen ist, weiterhin eine Regelkammer 308, in der der Druck MAX(Pi) herrscht, eine Auslaßkammer 309, in welcher der erzeugte Druck herrscht, einen Schieber 310, dessen Stellung mittels einer Nut 311 den Querschnitt eines Steuerspalts zwischen den Kammern 307 und 309 bestimmt, und eine Feder 312, die auf den Schieber 310 in Öffnungsrichtung wirkt, wobei eine Schraube 313 vorgesehen ist, um die Kraft, mit der die Feder wirkt, einzustellen.The auxiliary valve 303 has a stator body 306 which delimits a supply chamber 307 which is connected to the outlet opening of the pressure fluid generator 71, a control chamber 308 in which the pressure MAX(Pi) prevails, an outlet chamber 309 in which the generated pressure prevails, a slide 310 whose position determines the cross-section of a control gap between the chambers 307 and 309 by means of a groove 311, and a spring 312 which acts on the slide 310 in the opening direction, a screw 313 being provided to adjust the force with which the spring acts.
In der Kammer 308 herrscht der Druck MAX(Pi), weil diese Kammer mit dem Kanal 102 verbunden ist. Der Schieber 310 hat eine erste Kolbenfläche 314, die sich in der Kammer 308 befindet, und ist daher in Öffnungsrichtung dem Druck MAX(Pi) ausgesetzt. Er hat außerdem eine zweite Kolbenfläche 315, die sich in der Kammer 309 befindet, so daß der erzeugte Druck in Schließrichtung auf die Kolbenfläche 315 wirkt.The pressure MAX(Pi) prevails in the chamber 308 because this chamber is connected to the channel 102. The slide 310 has a first piston surface 314 which is located in the chamber 308 and is therefore exposed to the pressure MAX(Pi) in the opening direction. It also has a second piston surface 315, which is located in the chamber 309, so that the pressure generated acts on the piston surface 315 in the closing direction.
Es zeigt sich, daß man in dem Fall, wo die wirksame Fläche der Kolbenflächen 314 und 315 gleich ist und man diese mit S, den erzeugten Druck mit P und die von der Feder ausgeübte Kraft mit F bezeichnet, erhält:It turns out that in the case where the effective area of the piston surfaces 314 and 315 is equal and this is denoted by S, the pressure generated by P and the force exerted by the spring by F, we obtain:
Pp = MAX(Pi) + F/SPp = MAX(Pi) + F/S
Der erzeugte Druck ist somit unabhängig von dem durch den Druckfluiderzeuger bereitgestellten Druck. Dies gestattet es, die Schwierigkeiten zu vermeiden, denen man bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 infolge der Tatsache begegnen könnte, daß bei bestimmten proportionalen Wegeventilen vor dem durch den Ausgleichsschieber gebildeten Steuerspalt unterschiedliche Drücke auftreten, insbesondere, wenn sich diese Wegeventile in unterschiedlichen Abständen von dem Druckfluiderzeuger befinden und es deshalb zu unterschiedlichen Druckverlusten zwischen dem Lieferdruck des Druckfluiderzeugers und dem in der mit 15 bezeichneten Kammer herrschenden Druck kommt.The pressure generated is thus independent of the pressure provided by the pressure fluid generator. This makes it possible to avoid the difficulties that could be encountered in the embodiment according to Figs. 1 and 2 due to the fact that, in certain proportional directional control valves, different pressures occur upstream of the control gap formed by the compensating slide, in particular when these directional control valves are located at different distances from the pressure fluid generator and therefore there are different pressure losses between the delivery pressure of the pressure fluid generator and the pressure prevailing in the chamber designated 15.
Wenn die proportionalen Wegeventile der Steuereinheit auf mehrere Gruppen eines oder mehrerer benachbarter Wegeventile aufgeteilt sind urid sich die Gruppen im Abstand voneinander befinden, z. B. bei einem Fahrzeug für öffentliche Aufgaben aufgeteilt sind in eine erste Gruppe von zwei Wegeventilen, welche den rechten und linken Motor für die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs steuert, eine zweite Gruppe mit einem einzelnen Wegeventil, welche die Drehbewegung eines Turmaufbaus steuert, und eine dritte Gruppe mit mehreren Wegeventilen, welche die verschiedenen Arme des Fahrzeugs steuert, sollte vorzugsweise für jede der Gruppen ein Hilfsventil vorgesehen werden, nicht nur, um Probleme durch Druckverluste zu vermeiden, sondern auch, um nicht Leitungen zwischen einem zentralen Hilfsventil und den verschiedenen Gruppen vorsehen zu müssen.If the proportional directional control valves of the control unit are divided into several groups of one or more adjacent directional control valves and the groups are spaced apart from each other, e.g. in a public service vehicle divided into a first group of two directional control valves controlling the right and left motors for the forward movement of the vehicle, a second group with a single directional control valve controlling the rotary movement of a turret structure, and a third group with several In the case of directional control valves controlling the various arms of the vehicle, it is preferable to provide an auxiliary valve for each of the groups, not only to avoid problems due to pressure losses, but also to avoid having to provide lines between a central auxiliary valve and the various groups.
Die Aufrechterhaltung der Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen den Verbrauchern ist ähnlich der bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Steuereinheit, weil bei übermäßigem Bedarf an Druckfluid die Kammer 307 nicht mit einem Druck versorgt wird, der ausreicht, daß F/S zu MAX(Pi) hinzugefügt wird, sondern vielmehr nur ein geringerer Wert addiert wird, der um so kleiner ist&sub1; je stärker das Übermaß des Bedarfs an Druckfluid ist.The maintenance of the speed ratios between the consumers is similar to that of the control unit shown in Fig. 1 and 2, because in case of excessive demand for pressure fluid, the chamber 307 is not supplied with a pressure sufficient to add F/S to MAX(Pi), but rather only a smaller value is added, which is smaller the greater the excess demand for pressure fluid.
Die verschiedenen Bemerkungen im Zusammenhang mit der Ausführungsforrn nach Fig. 1 und 2, insbesondere jene, betreffend mögliche Varianten, sind auch auf die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 anwendbar.The various comments in connection with the embodiment according to Figs. 1 and 2, in particular those concerning possible variants, are also applicable to the embodiment according to Figs. 3 and 4.
Bei einer nicht gezeigten Abwandlung dieser letzteren Ausführungsform erzeugt das Hilfsventil einen Druck, der normalerweise gleich ist dem Druck des Lastsignals (badsensing), erhöht um eine Konstante, wobei die Verbindung der Kammer 308 mit dem Kanal 102 ersetzt ist durch eine Verbindung mit dem Kanal 744 Man kann in diesem Fall das Ermitteln des Größtwerts der Drücke vor dem durch den Steuerschieber gebildeten Steuerspalt unterdrücken und den Druck des Lastsignals (load-sensing) in der Kammer 86 herrschen lassen. Es ist weiterhin möglich, in Abhängigkeit von den Umständen einen anderen Regeldruck zu wählen als MAX(Pi) oder den Druck des Lastsignals. Auch bei diesen Abwandlungen bleiben die durch die Verwendung eines Hilfsventils gewonnenen Vorteile erhalten.In a variation of this latter embodiment (not shown), the auxiliary valve generates a pressure that is normally equal to the pressure of the load signal (badsensing), increased by a constant, the connection of the chamber 308 to the channel 102 being replaced by a connection to the channel 744. In this case, the determination of the maximum value of the pressures upstream of the control gap formed by the control slide can be suppressed and the pressure of the load signal (load-sensing) can be allowed to prevail in the chamber 86. It is also possible, depending on the circumstances, to select a control pressure other than MAX(Pi) or the pressure of the load signal. Even in these variations, the advantages gained by using an auxiliary valve are retained.
Ganz allgemein können zahlreiche Abwandlungen an den beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden. In dieser Hinsicht sei daran erinnert, daß die Erfindung nicht auf die letzteren beschränkt ist.In general, numerous modifications can be made to the embodiments described. In this respect, it should be remembered that the invention is not limited to the latter.
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US5579642A (en) * | 1995-05-26 | 1996-12-03 | Husco International, Inc. | Pressure compensating hydraulic control system |
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US5791142A (en) * | 1997-03-27 | 1998-08-11 | Husco International, Inc. | Hydraulic control valve system with split pressure compensator |
US7182097B2 (en) * | 2004-08-17 | 2007-02-27 | Walvoil S.P.A. | Anti-saturation directional control valve composed of two or more sections with pressure selector compensators |
US7854115B2 (en) * | 2008-04-25 | 2010-12-21 | Husco International, Inc. | Post-pressure compensated hydraulic control valve with load sense pressure limiting |
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Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE69011280T2 (en) * | 1989-05-02 | 1994-11-24 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd., Tokio/Tokyo | HYDRAULIC DRIVE ARRANGEMENT OF A CONSTRUCTION DEVICE. |
JP3194384B2 (en) * | 1989-10-11 | 2001-07-30 | 日立建機株式会社 | Hydraulic drive for civil and construction machinery |
WO1992001163A1 (en) * | 1990-07-05 | 1992-01-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulic drive system and valve device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8332 | No legal effect for de | ||
8370 | Indication related to discontinuation of the patent is to be deleted | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |